समग्र सामग्री वाइंडिंग प्रौद्योगिकी: उच्च प्रदर्शन वाले कृत्रिम अंग निर्माण का एक नया युग शुरू करना——समग्र सामग्री जानकारी

विश्व स्वास्थ्य संगठन के आंकड़ों के अनुसार, दुनिया भर में करोड़ों लोगों को कृत्रिम अंगों की ज़रूरत है। 2050 तक यह आबादी दोगुनी होने की उम्मीद है। देश और आयु वर्ग के आधार पर, कृत्रिम अंगों की ज़रूरत वाले 70% लोगों में निचले अंग शामिल हैं। वर्तमान में, उच्च गुणवत्ता वाले फाइबर-प्रबलित समग्र कृत्रिम अंग अधिकांश निचले अंग विकलांगों के लिए उपलब्ध नहीं हैं क्योंकि उनकी जटिल, हस्तनिर्मित विनिर्माण प्रक्रिया से जुड़ी उच्च लागत है। अधिकांश कार्बन फाइबर-प्रबलित बहुलक (CFRP) पैर कृत्रिम अंग कई परतों की परत चढ़ाकर हाथ से बनाए जाते हैंप्रीप्रेगपहले इसे एक सांचे में डाला जाता है, फिर गर्म प्रेस टैंक में सुखाया जाता है, उसके बाद छंटाई और मिलिंग की जाती है, जो एक बहुत महंगी मैनुअल प्रक्रिया है।

प्रौद्योगिकी की उन्नति के साथ, कंपोजिट के लिए स्वचालित विनिर्माण उपकरण की शुरूआत से लागत में काफी कमी आने की उम्मीद है। फाइबर वाइंडिंग प्रौद्योगिकी, एक प्रमुख कंपोजिट विनिर्माण प्रक्रिया, उच्च प्रदर्शन वाले कंपोजिट प्रोस्थेटिक्स के उत्पादन के तरीके को बदल रही है, जिससे वे अधिक कुशल और किफायती बन रहे हैं।

फाइबर व्रैप प्रौद्योगिकी क्या है?

फाइबर वाइंडिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें निरंतर फाइबर को एक घूर्णन डाई या मैंड्रेल पर लपेटा जाता है। इन फाइबर कोप्रीप्रेग्सपहले से गर्भवतीरालया गर्भवतीरालघुमावदार प्रक्रिया के दौरान। डिज़ाइन द्वारा आवश्यक विरूपण और ताकत की स्थिति को पूरा करने के लिए फाइबर को विशिष्ट पथों और कोणों में लपेटा जाता है। अंततः, घाव की संरचना को हल्का और उच्च शक्ति वाला मिश्रित भाग बनाने के लिए ठीक किया जाता है।

प्रोस्थेटिक निर्माण में फाइबर रैप प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

(1) कुशल उत्पादन: फाइबर वाइंडिंग तकनीक स्वचालन और सटीक नियंत्रण का एहसास कराती है, जिससे कृत्रिम अंगों का उत्पादन बहुत तेज़ हो जाता है। पारंपरिक मैनुअल उत्पादन की तुलना में, फाइबर वाइंडिंग कम समय में बड़ी संख्या में उच्च गुणवत्ता वाले कृत्रिम अंगों का उत्पादन कर सकती है।

(2) लागत में कमी: फाइबर वाइंडिंग तकनीक उत्पादन क्षमता और सामग्री उपयोग में सुधार के कारण कृत्रिम अंगों की निर्माण लागत को काफी कम कर सकती है। बताया गया है कि इस तकनीक को अपनाने से कृत्रिम अंगों की लागत में लगभग 50% की कमी आ सकती है।

(3) प्रदर्शन में वृद्धि: फाइबर वाइंडिंग तकनीक कृत्रिम अंग के यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करने के लिए फाइबर के संरेखण और दिशा को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकती है। कार्बन फाइबर प्रबलित कंपोजिट (सीएफआरपी) से बने कृत्रिम अंग न केवल हल्के होते हैं, बल्कि उनमें अत्यधिक उच्च शक्ति और स्थायित्व भी होता है।

(4) स्थिरता: कुशल उत्पादन प्रक्रियाएँ और सामग्री उपयोग फाइबर वाइंडिंग तकनीक को पर्यावरण के लिए अधिक अनुकूल बनाते हैं। इसके अलावा, समग्र कृत्रिम अंगों की स्थायित्व और हल्केपन की प्रकृति उपयोगकर्ता द्वारा संसाधन की बर्बादी और ऊर्जा की खपत को कम करने में मदद करती है।

फाइबर वाइंडिंग तकनीक की निरंतर प्रगति के साथ, प्रोस्थेसिस निर्माण में इसका अनुप्रयोग अधिक आशाजनक है। भविष्य में, हम बेहतर उत्पादन प्रणालियों, अधिक विविध सामग्री विकल्पों और अधिक व्यक्तिगत प्रोस्थेटिक डिज़ाइनों की आशा कर सकते हैं। फाइबर वाइंडिंग तकनीक प्रोस्थेसिस निर्माण उद्योग के विकास को बढ़ावा देना जारी रखेगी और दुनिया भर में प्रोस्थेसिस की ज़रूरत वाले लाखों लोगों को लाभ पहुँचाएगी।

विदेशी अनुसंधान प्रगति

प्रोस्थेटिक्स बनाने वाली एक अग्रणी कंपनी स्टेपटिक्स ने सीएफआरपी प्रोस्थेटिक्स के उत्पादन का औद्योगिकीकरण करके प्रोस्थेटिक्स की पहुंच में नाटकीय रूप से वृद्धि की है, जिससे प्रतिदिन सैकड़ों भागों का उत्पादन करने की क्षमता है। कंपनी फाइबर वाइंडिंग तकनीक का उपयोग न केवल उत्पादकता बढ़ाने के लिए करती है, बल्कि विनिर्माण लागत को भी कम करती है, जिससे उच्च प्रदर्शन वाले प्रोस्थेटिक्स अधिक जरूरतमंद लोगों के लिए किफायती हो जाते हैं।

स्टेपटिक्स की कार्बन फाइबर कम्पोजिट कृत्रिम अंग बनाने की प्रक्रिया इस प्रकार है:

(1) सबसे पहले फाइबर वाइंडिंग का उपयोग करके एक बड़ी फॉर्मिंग ट्यूब बनाई जाती है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, फाइबर के लिए टोरे के टी 700 कार्बन फाइबर का उपयोग किया जाता है।

(2) ट्यूब के ठीक होने और बनने के बाद, ट्यूबिंग को कई खंडों (नीचे बाएं) में काट दिया जाता है, और फिर अर्ध-तैयार भाग प्राप्त करने के लिए प्रत्येक खंड को फिर से आधे में काट दिया जाता है (नीचे दाएं)।
(3) पोस्ट-प्रोसेसिंग में, अर्ध-तैयार भागों को व्यक्तिगत रूप से मशीन किया जाता है, और व्यक्तिगत विकलांगों के लिए ज्यामिति और कठोरता जैसे गुणों को समायोजित करने के लिए प्रक्रिया में एआई-सहायता प्राप्त अनुकूलन तकनीक पेश की जाती है।

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